JP3194482B2 - エンジンの吸気通路構造 - Google Patents
エンジンの吸気通路構造Info
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- JP3194482B2 JP3194482B2 JP27703891A JP27703891A JP3194482B2 JP 3194482 B2 JP3194482 B2 JP 3194482B2 JP 27703891 A JP27703891 A JP 27703891A JP 27703891 A JP27703891 A JP 27703891A JP 3194482 B2 JP3194482 B2 JP 3194482B2
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- Japan
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- port
- cylinder
- axis
- intake
- combustion chamber
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はエンジンの吸気通路構
造、特に燃焼室内に円周方向の旋回流を生成するための
吸気ポートが設けられたエンジンの吸気通路構造に関す
る。
造、特に燃焼室内に円周方向の旋回流を生成するための
吸気ポートが設けられたエンジンの吸気通路構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】エンジンにおける燃焼性を向上する方法
として吸気にスワールを与えるという考え方がある。こ
れはシリンダヘッドに形成した燃焼室に開口する吸気ポ
ートの形状を工夫することにより、エンジンの吸入行程
において吸気ポートから燃焼室内に導入された吸気を燃
焼室ないしシリンダ内で渦流運動させ、これにより燃料
と空気との混合を促進させようとするものであるが、そ
の場合にスワール生成用の吸気ポート（以下、スワール
ポートという）の断面形状は円形に形成されるのが通例
である。
として吸気にスワールを与えるという考え方がある。こ
れはシリンダヘッドに形成した燃焼室に開口する吸気ポ
ートの形状を工夫することにより、エンジンの吸入行程
において吸気ポートから燃焼室内に導入された吸気を燃
焼室ないしシリンダ内で渦流運動させ、これにより燃料
と空気との混合を促進させようとするものであるが、そ
の場合にスワール生成用の吸気ポート（以下、スワール
ポートという）の断面形状は円形に形成されるのが通例
である。
【０００３】ところで、マスク形状を使わずに燃焼室内
に強いスワール流を作ろうとした場合には、スワールポ
ートの出口の流量分布を旋回方向に偏在させる必要があ
る。その場合に、スワールポートの断面形状を、例えば
通常の円断面形状に形成した場合には、湾曲部分におい
て流れの２次成分によって吸気にスパイラル運動が発生
する。特に、湾曲部分が長い場合には、上記のスパイラ
ル運動に起因してポート出口部分の流量分布が正確にコ
ントロールされないおそれがある。
に強いスワール流を作ろうとした場合には、スワールポ
ートの出口の流量分布を旋回方向に偏在させる必要があ
る。その場合に、スワールポートの断面形状を、例えば
通常の円断面形状に形成した場合には、湾曲部分におい
て流れの２次成分によって吸気にスパイラル運動が発生
する。特に、湾曲部分が長い場合には、上記のスパイラ
ル運動に起因してポート出口部分の流量分布が正確にコ
ントロールされないおそれがある。
【０００４】一方、実開昭６３−１１３７４８号公報に
は、湾曲する吸気ポートの断面形状を、その全長にわた
ってポート軸心よりも曲率半径方向の外方側を横幅方向
に拡大させると共に、ポート軸心よりも内方側を横幅方
向に縮小させた異形形状とする構成が示されている。
は、湾曲する吸気ポートの断面形状を、その全長にわた
ってポート軸心よりも曲率半径方向の外方側を横幅方向
に拡大させると共に、ポート軸心よりも内方側を横幅方
向に縮小させた異形形状とする構成が示されている。
【０００５】これによれば、吸気の主流が曲率半径方向
の外方側に偏在することになるので、流れの２次成分に
よるスパイラル運動が規制されることになる。
の外方側に偏在することになるので、流れの２次成分に
よるスパイラル運動が規制されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載の従来技術に開示された吸気ポートの構成におい
ては、吸気ポートの共通部から二手に分岐された分岐部
が水平面内において互いに反対方向に湾曲した状態で燃
焼室に開口されているので、それぞれの分岐部から燃焼
室内に導入された吸気の流れが互いに反対方向に旋回す
ることになり、スワール流を安定して生成することがで
きないという問題がある。
報記載の従来技術に開示された吸気ポートの構成におい
ては、吸気ポートの共通部から二手に分岐された分岐部
が水平面内において互いに反対方向に湾曲した状態で燃
焼室に開口されているので、それぞれの分岐部から燃焼
室内に導入された吸気の流れが互いに反対方向に旋回す
ることになり、スワール流を安定して生成することがで
きないという問題がある。
【０００７】この発明は燃焼室にスワール流を生成させ
る吸気ポートが設けられたエンジンにおいて、強力なス
ワール流を生成することのできる吸気通路構造を実現す
ることを目的とする。
る吸気ポートが設けられたエンジンにおいて、強力なス
ワール流を生成することのできる吸気通路構造を実現す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
エンジンの吸気通路構造は、燃焼室内に円周方向の旋回
流を生成させるように吸気ポートの軸心がシリンダ軸心
方向に対して大きく傾斜し、かつ該吸気ポートがシリン
ダ中心に対してオフセットした状態で燃焼室に開１口す
ると共に、少なくとも吸気ポートの下流側におけるポー
ト軸心がシリンダボアの接線方向を指向するエンジンに
おいて、上記吸気ポートの開口部分より上流側の断面形
状をほぼ２等辺三角形状に形成して、その２等辺部と底
辺部とを結ぶ２つの頂部を仮想円に内接させると共に、
上記２等辺部の間に位置する残りの頂部を、上記仮想円
の外方側においてシリンダボア外周側でかつシリンダ軸
心方向における上方側に位置するように設定することに
より、該断面におけるシリンダ軸心方向の寸法最大部を
ポート軸心に対してシリンダボア外周側に、シリンダ軸
心方向と直交する横幅方向の寸法最大部をポート軸心に
対してシリンダ軸心方向の上方側に、それぞれ設定した
ことを特徴とする。
エンジンの吸気通路構造は、燃焼室内に円周方向の旋回
流を生成させるように吸気ポートの軸心がシリンダ軸心
方向に対して大きく傾斜し、かつ該吸気ポートがシリン
ダ中心に対してオフセットした状態で燃焼室に開１口す
ると共に、少なくとも吸気ポートの下流側におけるポー
ト軸心がシリンダボアの接線方向を指向するエンジンに
おいて、上記吸気ポートの開口部分より上流側の断面形
状をほぼ２等辺三角形状に形成して、その２等辺部と底
辺部とを結ぶ２つの頂部を仮想円に内接させると共に、
上記２等辺部の間に位置する残りの頂部を、上記仮想円
の外方側においてシリンダボア外周側でかつシリンダ軸
心方向における上方側に位置するように設定することに
より、該断面におけるシリンダ軸心方向の寸法最大部を
ポート軸心に対してシリンダボア外周側に、シリンダ軸
心方向と直交する横幅方向の寸法最大部をポート軸心に
対してシリンダ軸心方向の上方側に、それぞれ設定した
ことを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明に係る吸気通路構造によれば、吸気ポー
トの開口部分より上流側の断面形状をほぼ２等辺三角形
状に形成して、その２等辺部と底辺部とを結ぶ２つの頂
部を仮想円に内接させると共に、上記２等辺部の間に位
置する残りの頂部を上記仮想円の外方側においてシリン
ダ外周側で上方側に位置するように設定することによ
り、該断面におけるシリンダ軸心方向の寸法最大部をポ
ート軸心に対してシリンダボア外周側に設定し、かつシ
リンダ軸心方向と直交する横幅方向の寸法最大部をポー
ト軸心に対してシリンダ軸心方向の上方側に設定したか
ら、吸気の主流がポート軸心に対してシリンダボア外周
側で、シリンダ軸心方向の上方側に偏在することにな
る。これにより、強力なスワールが生成されると共に、
ピストン下降時のシリンダ軸心方向の吸気流の生成が阻
害されることがなくなり、一層強力なスワール流が生成
されることになる。
トの開口部分より上流側の断面形状をほぼ２等辺三角形
状に形成して、その２等辺部と底辺部とを結ぶ２つの頂
部を仮想円に内接させると共に、上記２等辺部の間に位
置する残りの頂部を上記仮想円の外方側においてシリン
ダ外周側で上方側に位置するように設定することによ
り、該断面におけるシリンダ軸心方向の寸法最大部をポ
ート軸心に対してシリンダボア外周側に設定し、かつシ
リンダ軸心方向と直交する横幅方向の寸法最大部をポー
ト軸心に対してシリンダ軸心方向の上方側に設定したか
ら、吸気の主流がポート軸心に対してシリンダボア外周
側で、シリンダ軸心方向の上方側に偏在することにな
る。これにより、強力なスワールが生成されると共に、
ピストン下降時のシリンダ軸心方向の吸気流の生成が阻
害されることがなくなり、一層強力なスワール流が生成
されることになる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１１】図１、図２に示すように、エンジンのシリ
ンダヘッド１に形成された燃焼室２には、中心線３がシ
リンダボア外周円の接線方向を指向するように設けられ
たスワールポート４と、中心線５が燃焼室２のほぼ中央
を指向するように設けられたセカンダリポート６とが開
口されている。セカンダリポート６の上流側には通路開
閉を行う開閉弁７が設置されていると共に、スワールポ
ート４の上流側には燃料噴射弁８が燃焼室２のほぼ中央
を指向するように設置されている。
ンダヘッド１に形成された燃焼室２には、中心線３がシ
リンダボア外周円の接線方向を指向するように設けられ
たスワールポート４と、中心線５が燃焼室２のほぼ中央
を指向するように設けられたセカンダリポート６とが開
口されている。セカンダリポート６の上流側には通路開
閉を行う開閉弁７が設置されていると共に、スワールポ
ート４の上流側には燃料噴射弁８が燃焼室２のほぼ中央
を指向するように設置されている。
【００１２】また、燃焼室２には、上記スワールポート
４及びセカンダリポート６にそれぞれ対向するように排
気ポート９，９が設けられている。
４及びセカンダリポート６にそれぞれ対向するように排
気ポート９，９が設けられている。
【００１３】そして、この実施例においては、図３に示
すように、スワールポート４の断面形状がほぼ２等辺三
角形状とされている。具体的には、断面形状における２
等辺部１０，１１と底辺部１２とを結ぶ２つの頂部１３
ａ，１３ｂがポート軸心Ｏを中心とする基礎円１４に内
接していると共に、残る頂部１３ｃがポート軸心Ｏに対
してシリンダボア外周側でシリンダ軸心方向の上方側に
おいて上記基礎円１４よりも外方側に位置するように設
定されている。つまり、この断面形状における上下方向
の寸法最大部１５がポート軸心Ｏを通るシリンダ軸心方
向の中心線１６に対してシリンダボア外周側に位置する
と共に、上記シリンダ軸心方向と直交する横幅方向の寸
法最大部１７がポート軸心Ｏを通る横幅方向の中心線１
８に対して上方側に位置することになる。したがって、
吸気の主流はポート軸心Ｏよりもシリンダボア外周側で
シリンダ軸心方向の上方側に偏在することになる。これ
により、燃焼室２内には図２の矢印アで示すように反時
計回りのスワール流が生成されることになる。
すように、スワールポート４の断面形状がほぼ２等辺三
角形状とされている。具体的には、断面形状における２
等辺部１０，１１と底辺部１２とを結ぶ２つの頂部１３
ａ，１３ｂがポート軸心Ｏを中心とする基礎円１４に内
接していると共に、残る頂部１３ｃがポート軸心Ｏに対
してシリンダボア外周側でシリンダ軸心方向の上方側に
おいて上記基礎円１４よりも外方側に位置するように設
定されている。つまり、この断面形状における上下方向
の寸法最大部１５がポート軸心Ｏを通るシリンダ軸心方
向の中心線１６に対してシリンダボア外周側に位置する
と共に、上記シリンダ軸心方向と直交する横幅方向の寸
法最大部１７がポート軸心Ｏを通る横幅方向の中心線１
８に対して上方側に位置することになる。したがって、
吸気の主流はポート軸心Ｏよりもシリンダボア外周側で
シリンダ軸心方向の上方側に偏在することになる。これ
により、燃焼室２内には図２の矢印アで示すように反時
計回りのスワール流が生成されることになる。
【００１４】なお、上記セカンダリポート６の断面形状
は、ほぼ真円状とされている。
は、ほぼ真円状とされている。
【００１５】なお、図４に示すように、スワールポート
４´とセカンダリポート６´とが、その中心線３´，５
´が気筒列方向と直交する方向に沿って設けられる場合
においても、スワールポート４´に対して本発明の構成
を適用することができる。
４´とセカンダリポート６´とが、その中心線３´，５
´が気筒列方向と直交する方向に沿って設けられる場合
においても、スワールポート４´に対して本発明の構成
を適用することができる。
【００１６】つまり、図５に示すように、スワールポー
ト４´の断面形状がほぼ２等辺三角形状とされて、一対
の２等辺部１０´，１１´と底辺部１２´とを結ぶ２つ
の頂部１３ａ´，１３ｂ´がポート軸心Ｏ´を中心とす
る基礎円１４´に内接していると共に、残る頂部１３ｃ
´がポート軸心Ｏ´に対してシリンダ外周側上方側にお
いて上記基礎円１４´よりも外方側に位置するように設
定される。つまり、この場合においても、スワールポー
ト４´の断面形状における上下方向の寸法最大部１５´
がポート軸心Ｏ´を通るシリンダ軸心方向の中心線１６
´に対してシリンダボア外周側に位置すると共に、シリ
ンダ軸心方向と直交する横幅方向の寸法最大部１７´が
ポート軸心Ｏ´を通る横幅方向の中心線１８´に対して
上方側に位置することになる。したがって、この場合に
おいても、吸気の主流はポート軸心Ｏ´よりもシリンダ
外周側における上方側に偏在することになる。これによ
り、燃焼室２´内には図４の矢印イで示すように反時計
回りのスワール流が生成されることになる。
ト４´の断面形状がほぼ２等辺三角形状とされて、一対
の２等辺部１０´，１１´と底辺部１２´とを結ぶ２つ
の頂部１３ａ´，１３ｂ´がポート軸心Ｏ´を中心とす
る基礎円１４´に内接していると共に、残る頂部１３ｃ
´がポート軸心Ｏ´に対してシリンダ外周側上方側にお
いて上記基礎円１４´よりも外方側に位置するように設
定される。つまり、この場合においても、スワールポー
ト４´の断面形状における上下方向の寸法最大部１５´
がポート軸心Ｏ´を通るシリンダ軸心方向の中心線１６
´に対してシリンダボア外周側に位置すると共に、シリ
ンダ軸心方向と直交する横幅方向の寸法最大部１７´が
ポート軸心Ｏ´を通る横幅方向の中心線１８´に対して
上方側に位置することになる。したがって、この場合に
おいても、吸気の主流はポート軸心Ｏ´よりもシリンダ
外周側における上方側に偏在することになる。これによ
り、燃焼室２´内には図４の矢印イで示すように反時計
回りのスワール流が生成されることになる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明に係る吸気通路構造
によれば、吸気ポートの開口部分より上流側の断面形状
をほぼ２等辺三角形状に形成して、その２等辺部と底辺
部とを結ぶ２つの頂部を仮想円に内接させると共に、上
記２等辺部の間に位置する残りの頂部を上記仮想円の外
方側においてシリンダ外周側で上方側に位置するように
設定することにより、該断面におけるシリンダ軸心方向
の寸法最大部をポート軸心に対してシリンダボア外周側
に設定し、かつシリンダ軸心方向と直交する横幅方向の
寸法最大部をポート軸心に対してシリンダ軸心方向の上
方側に設定したから、吸気の主流がポート軸心に対して
シリンダボア外周側で、シリンダ軸心方向の上方側に偏
在することになる。これにより、強力なスワールが生成
されると共に、ピストン下降時のシリンダ軸心方向の吸
気流の生成が阻害されることがなくなり、一層強力なス
ワール流が生成されることになる。
によれば、吸気ポートの開口部分より上流側の断面形状
をほぼ２等辺三角形状に形成して、その２等辺部と底辺
部とを結ぶ２つの頂部を仮想円に内接させると共に、上
記２等辺部の間に位置する残りの頂部を上記仮想円の外
方側においてシリンダ外周側で上方側に位置するように
設定することにより、該断面におけるシリンダ軸心方向
の寸法最大部をポート軸心に対してシリンダボア外周側
に設定し、かつシリンダ軸心方向と直交する横幅方向の
寸法最大部をポート軸心に対してシリンダ軸心方向の上
方側に設定したから、吸気の主流がポート軸心に対して
シリンダボア外周側で、シリンダ軸心方向の上方側に偏
在することになる。これにより、強力なスワールが生成
されると共に、ピストン下降時のシリンダ軸心方向の吸
気流の生成が阻害されることがなくなり、一層強力なス
ワール流が生成されることになる。
【図１】 燃焼室周辺の平断面図である。
【図２】 図１の拡大平断面図である。
【図３】 スワールポートの断面形状を示す模式図であ
る。
る。
【図４】 吸気通路の別の実施態様を示す燃焼室周辺の
平断面図である。
平断面図である。
【図５】 別の実施態様におけるスワールポートの断面
形状を示す模式図である。
形状を示す模式図である。
４ スワールポート １４ 基礎円 １５ 寸法最大部 １７ 寸法最大部 Ｏ ポート軸心
Claims (1)
- 【請求項１】 燃焼室内に円周方向の旋回流を生成させ
るように吸気ポートの軸心がシリンダ軸心方向に対して
大きく傾斜し、かつ該吸気ポートがシリンダ中心に対し
てオフセットした状態で燃焼室に開口すると共に、少な
くとも吸気ポートの下流側におけるポート軸心がシリン
ダボアの接線方向を指向するエンジンの吸気通路構造で
あって、上記吸気ポートの開口部分より上流側の断面形
状がほぼ２等辺三角形状に形成されて、その２等辺部と
底辺部とを結ぶ２つの頂部が仮想円に内接していると共
に、上記２等辺部の間に位置する残りの頂部が、上記仮
想円の外方側においてシリンダボア外周側でかつシリン
ダ軸心方向における上方側に位置するように設定されて
いることにより、該断面におけるシリンダ軸心方向の寸
法最大部がポート軸心に対してシリンダボア外周側に、
シリンダ軸心方向と直交する横幅方向の寸法最大部がポ
ート軸心に対してシリンダ軸心方向の上方側に、それぞ
れ設定されていることを特徴とするエンジンの吸気通路
構造。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27703891A JP3194482B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | エンジンの吸気通路構造 |
| US07/951,190 US5265568A (en) | 1991-09-27 | 1992-09-28 | Intake system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27703891A JP3194482B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | エンジンの吸気通路構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0586875A JPH0586875A (ja) | 1993-04-06 |
| JP3194482B2 true JP3194482B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=17577917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27703891A Expired - Fee Related JP3194482B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | エンジンの吸気通路構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3194482B2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP27703891A patent/JP3194482B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0586875A (ja) | 1993-04-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |